（中国石化仪征化纤有限责任公司热电部供电装置江苏省仪征市211900）
摘要：在小电流接地系统中，单相接地是一种常见的临时性故障，多发生在暴雨、台风等恶劣天气。为此本文就中性点经消弧线圈接地的10KV配电线路单相接地故障发生的原因进行简单分析并对发生后的处理方法以及技术推广应用进行简单阐述。
关键词：10KV配电线路；单相接地；技术推广
一、概述
10KV线路发生单相接地后，故障相对地电压降低，非故障两相的相电压升高，但线电压却依然对称，因而不影响对用户的连续供电，系统可运行1～2h。但是若发生单相接地故障时电网长期运行，因非故障的两相对地电压升高√3倍，可能使绝缘击穿，发展成为相间短路。还可能使电压互感器铁心严重饱和，导致电压互感器严重过负荷而烧毁。同时弧光接地可能引起全系统过电压，对设备造成损害，严重影响供电可靠性。
二、10kV线路单相接地故障种类
2.1完全接地
即金属性接地，此时故障相的电压降到零，非故障相的电压升高到线电压，电压互感器开口三角处的电压达到整定值，电压继电器动作，发出接地信号。
2.2不完全接地
即非金属性接地，此时故障相的电压降低，但不为零，非故障相的电压升高，它们大于相电压，但达不到线电压，此时电压互感器开口三角处处的电压达到整定值，电压继电器动作，发出接地信号。
2.3间歇性接地
即弧光接地，接地点电弧间歇性地熄灭与重燃，引起电网运行状态的瞬息变化，导致电磁能的强烈振荡，并在非故障相和故障相产生暂态过电压，非故障相的最大过电压为线电压的3.5倍，故障相的最大过电压为2倍。
三、10kV线路单相接地故障的判断及处理
3.1故障判断
(1)一相电压降为零，另两相电压升高至线电压，发出接地信号，此为完全接地。(2)一相电压降低但不为零，另两相电压升高但小于线电压，发出接地信号，此为不完全接地。(3)一相电压降低但不为零，另两相电压升高至线电压，发出接地信号，此为电弧接地。(4)一相电压降为零，另两相电压未升高，发出接地信号，此为母线电压互感器二次熔断件熔断一相。(5)一相电压降低但不为零，另两相电压未升高，发出接地信号，此为母线电压互感器一次熔断件熔断一相。(6)一相电压降低但不为零，另两相电压升高超过线电压或两相电压降低但不为零，一相电压升高；三相对地电压依相序次序轮流升高，并在1.2-1.4倍相电压作低频摆动，约每秒一次；三相对地电压地一起升高，远远超过线电压，发出接地信号，此为并联铁磁谐振。
3.2故障处理
（1）经验判断法：接到运行人员汇报接地故障后检修人员首先分析故障线路基本情况，有无未处理的树枝，原先经常接地点等然后现场确认，对于不掌握线路状况或分支较少的情况一般分组逐一巡检，找到接地点。
（2）推拉法：确定接地发生后运行人员配合检修人员通过对线路分闸操作，根据线路接地是否消失来确定具体接地线路，然后分段巡检，找出接地点。
（3）摇绝缘判断法：首先要确定无向试验线路倒送电和产生感应电的可能，特别是在试验线路两端不挂接地线仍要保证操作人员的安全，在线路分段两侧分别遥测，比较两端遥测绝缘电阻值，相对较低的一侧应为故障段，该方法每次可以将故障范围缩小1/2,基本5次就可将故障范围缩小到全线的1/32，有效缩短故障查找时间。
四、技术推广应用
4.1小电流接地自动选线装置
在系统增加小电流接地自动选线装置能够自主选择发生单相接地故障的线路，有效缩短故障选线的用时，且准确率高，同时减少非故障相不必要的停电，提高供电可靠性。
以如今总降使用的上海思源XHK-Ⅱ-ZP+型消弧线圈自动调谐及接地选线成套装置为例,其原理如图所示。
中性点装设消弧线圈（在三角接线方式需增设接地变引出中性点）之后，当系统发生单相接地时，经消弧线圈补偿之后的接地点残留值通常小于5A，出线零序CT二次侧电流很弱，容易受到干扰影响选线的准确性，通过并联中值电阻，增加了零序电流的有功分量，该方法克服了残流增量法接地后调整消弧线圈以及对高阻接地选线不准的缺点，能够正确对金属接地、高阻接地和母线接地进行准确选线，准确率很高。预调试消弧线圈并联中值电阻选线方式，综合了预调试消弧线圈补偿速度快和电阻接地选线两种方式的优点，既保持了电阻接地可以准确选线的优点，又可以减少接地点残流，预调试补偿方式还限制了弧光接地过电压，确保瞬时接地进行有效补偿和对永久接地故障准确选线，必要时可以跳闸。虽然该系统对于故障选线的准确度较高，然而却无法实现故障测距，最终还是需要停电分段查找具体接地点。
4.2在线监测及故障预警测距系统应用
我国电缆在线监测起步较晚，发展较缓慢，主要采用小波分析法、谐波分量法以及接地线电流法等，然而并不完善。现如今利用暂态行波信号进行在线监测、故障测距在我国已有使用先例。
以淄博博鸿电气BHDJ-2000系统为例，该系统采用先进的传感器技术、现代微电子与通信技术，通过特高频数据采集单元采集和分析电缆接地感应环流的行波信号，实现电力电缆在线监测，提前发现与及时预报电缆的绝缘故障，并可进行故障测距和定位。
基于行波技术的电缆故障预警及测距技术的原理：当水汽在电缆头或或电缆绝缘介质薄弱点累积时，在电场的作用下会发生水树枝极化现象，在电缆发生单相接地故障前，故障相连续发生因水树枝击穿造成的放电引弧现象，在没有形成永久性故障之前，对由此形成的暂态行波信号进行采集捕捉和分析，通过有效判断其特征的数字辨识法，确立电缆预警判据，就能够实现电缆的故障检测和预警。对于单端行波法测距而言，对其故障产生的暂态行波进行检测，通过识别来自故障点和不连续点的反射波来确定故障区段，基于此，确定与故障点相关的两个反射波，并由这两个反射波的最大相关时间计算得到故障点到检测端的距离。
结束语
在实际应用中总降的小电流接地自动选线装置对于瞬时接地故障并没有一个有效的选线功能，因为并联中电阻需要一个时间，而往往瞬时接地都在20毫秒以内，并联中电阻基本没起到效果。而行波测距法的技术尚不成熟，国内外也并未大规模推广使用，故单相接地故障选线和测距仍是研究的前沿课题。
参考文献
[1]罗剑，10KV线路单相接地故障分析及处理方法，企业研究，2010.
[2]楚德全，基于行波技术的电缆故障预警及测距技术的研究与应用，电世界，2012.
[3]佚名，简述10KV线路发生单相接地的危害及处理方法，中国论文网，2011.
作者简介
程浩，1991年11月，男，汉，江苏省仪征人，本科，助理工程师，研究方向：电力系统。